KR102139838B1

KR102139838B1 - 열전도율이 높은 밸브 시트 링

Info

Publication number: KR102139838B1
Application number: KR1020157002918A
Authority: KR
Inventors: 에케하르트 쾰러; 더크 엠데; 안나 세이파스; 토마스 렐게르만
Original assignee: 블라이슈탈-프로둑티온스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2020-08-11
Also published as: JP2015528053A; BR112014033112A2; EP2870328A1; US20170298790A1; WO2014006076A1; US10208636B2; US20150322828A1; JP6297545B2; BR112014033112B1; EP2870328B1; KR20150036357A; US9702277B2; CN104428500B; CN104428500A; DE102012013226A1

Abstract

본 발명은 캐리어 층과 기능 층을 구비한 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 상당히 높은 열전도율 특성을 제공하는 밸브 시트 링을 제공함에 있다. 상기 목적을 달성하고 상기 언급 된 종류의 밸브 시트 링에 기초하여, 캐리어 층의 캐리어 물질이 25 %w/w 보다 높고 40 %w/w 범위의 총 구리 함량에서 55 W / m * K보다 높은 열전도율을 갖는 것을 본 발명은 제안한다.

Description

열전도율이 높은 밸브 시트 링{Highly Thermally Conductive Valve Seat Ring}

본 발명은 기능적 물질뿐만 아니라 캐리어 물질을 포함하고, 분말 야금 기술에 의해 제조되는 밸브 시트 링에 관한 것이다.

위에서 처음 언급되는 종류의 밸브 시트 링은, 예를 들면 일본 공개특허 JP6145720 A에 공지되어 있다. 상기 공개특허 공보에서는 내연 기관용으로 Co 와 Mo 성분을 구비한 구리 침윤된 다층 밸브 시트 링을 서술하고 있다.

기본적으로, 종래 기술의 밸브 시트 링은 우수한 강도를 발휘한다는 장점을 가지고 있다. 이는 우수한 강도 특성을 제공하는 캐리어 물질이, 두 개의 다른 재료 층에 제공된다는 사실에 특히 기인한다.

위에서 언급한 종류의 이러한 종래 기술의 밸브 시트 링은, 더 이상 내연 기관의 증가하는 요구를 충족 할 수 없다는 단점을 갖는다. 왜냐하면 그들의 열전도율이 낮기 때문이다. 종래의 캐리어 물질의 열전도율은 원칙적으로 45 W/m*K 미만이다.

상당히 높은 열 전도율 특성을 제공하는 위에서 언급 된 종류의 밸브 시트 링을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

또한, 상기 밸브 시트 링은, 강도, 치수 정밀도, 견고함에 관련하여 관례적인 요구사항을 만족할 것이다.

이러한 목적을 만족하기 위하여, 위에서 언급된 밸브 시트 링의 종류에 의거하여 본 발명은, 상기 캐리어 층(2)의 캐리어 물질이, 25 % w/w 보다 높고 40 % w/w 범위의 총 구리 함유량에서, 55 W / m*K 보다 높은 열 전도율을 구비하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 밸브 시트 링은 바람직하게는 철-구리 합금, 첨가된 구리 분말 및 침윤된 구리를 포함한다.

이하에서 기재하고 있는 모든 퍼센트는 중량 퍼센트를 의미한다.

본 발명에 따른 밸브 시트 링은 높은 강도와 결합된 높은 열 전도율을 특징으로 하고, 현대의 내연기관에 사용된다.

이는 다음과 같은 이점을 제공한다.

실린더 헤드 내에 보다 빠른 열 전달

보다 낮은 밸브 온도

보다 낮은 밸브 온도에 기인하여 연소 엔진의 노크 경향이 감소됨

밸브 시트 링에서의 보다 균일한 온도 분포

불균일한 온도 분포에 의하여 야기되는 밸브 시트 링의 변형이 감소됨

밸브 시트 링의 개선된 변형 저항에 의해 연소 공간에서의 누설이 감소됨

본 밸브 시트 링의 바람직한 실시예는 65 W / m * k 보다 높은 열전도율을 구비하도록 캐리어 물질을 제공한다.

이러한 실시예는 터보 차저 시스템을 장착한 엔진에서 사용하기에 특히 적합하다.

가솔린 엔진의 연소 온도는 디젤 엔진의 연소 온도보다 더 높다.

한편, 디젤 엔진의 점화 온도는 가솔린 엔진의 점화 온도보다 높은 약 200~300 ℃이다.

어떤 경우에는, 엔진 블록이 손상되는 것을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 고온을 제거하는 것이 필수적이다.

본 밸브 시트 링의 특히 바람직한 실시 예는 70 W / m * K 보다 높은 열전도율을 갖도록 캐리어 물질을 제공한다.

이러한 실시 예는, 강력 엔진, 예를 들면 엔진의 잠재력이 최대 한도로 이용되는, 스포츠 자동차의 엔진 또는 모터 스포츠용 엔진에 필요하다.

그러한 상황 하에서 증가된 열전도율은 엔진의 수명을 개선할 것이다.

바람직하게는, 상기 캐리어 물질은 철-구리 합금을 포함한다. 이러한 조합에 있어서, 철의 높은 강도와 구리의 양호한 열 전도율은 정해진 적용을 위한 캐리어 물질의 긍정적인 특성을 야기한다.

분말 야금적인 방법에 의해 제조된 밸브 시트 링은, 철-구리 합금의 구리 함유량이 5 % w/w를 초과하는 경우, 특히 10 % w/w인 경우, 특히 양호한 특성을 나타낸다. 이 합금 구성은 철과 구리의 이점을 특히 잘 활용할 수 있다. 오스테나이트에서 구리의 최대 용해도는 1094 ℃ 에서 8.5 % w/w이다. 그러나, 구리는 합금 첨가로 또한 확산 접합 방법에 의해 철 - 구리 합금에 통합된다.

확산 접합 구리 백분율은 8.5 % w/w를 초과하여 달성될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 철 - 구리 합금이라는 용어는 구리 확산 접합 구리를 갖는 철을 포함한다.

밸브 시트 링의 바람직한 실시 예는, 철-구리 합금 및 구리 분말의 혼합물로 구성하는 캐리어 물질을 제공한다. 이 경우, 구리는 점착성 매트릭스에 철 성분을 응집시키는 역할을 한다. 증가된 구리 함량은 열이 특히 상기 물질을 매우 잘 통과할 수 있도록 한다. 이는 밸브 시트 링의 영역에 관련된 기계 요소의 긴 수명을 보장한다. 구리 분말의 비율이 8 % w/w 내지 12 % w/w, 특히 10 % w/w의 경우 열전도율과 강도의 특히 양호한 조합이 달성될 수 있다. 이 경우 구리에 의해 형성된 매트릭스는 철의 캐리어 기능을 손상시키지 않고 특히 양호한 열 전도율을 제공한다. 따라서 엔진의 계속 증가하는 성능에 의거하고, 높은 운전 온도의 관점에서, 밸브 시트 링의 열전도율의 증가에 유리하게 영향을 주고 따라서 상기 밸브 시트 링의 수명을 향상시킨다.

본 발명의 밸브 시트 링의 특히 바람직한 실시예에 있어서, 캐리어 물질 및/또는 기능적 물질이, 침윤에 의해 부가된 구리를 추가로 포함하는 것이 제안된다. 침윤은 성형체의 기공을 채우는 목적이다. 액체 구리가 모세관 작용에 의해 공극 내로 흡입될 때, 이는 소결 공정 중에 일어난다. 소결된 제품의 기공은 일반적으로 단열 효과가 있는 반면, 열 전도율은 베이스물질, 이 경우 캐리어 물질과 기능적 물질에 비하여 상당히 증가된다. 이것은 공작물 볼륨은 열전도 특성을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 것을 의미한다.

약 20 % w/w의 침윤된 구리 함량으로 분말 야금적 기술에 의해 생산된 밸브 시트 링은, 공지되어 있다. 그럼에도 불구하고 캐리어 물질의 구리 함량이 25 % w/w 보다 높고, 특히 25 % w/w 내지 40 % w/w 범위에 있는 경우, 밸브 시트 링의 열전도율이 특히 양호한 것으로 알려져 있다. 이 경우 철의 강도 특성이 손상되지 않은 상태를 유지한다.

철의 강도 특성이 구리의 강도 특성보다 높은 반면에, 구리의 열전도율이 더 좋다. 캐리어 물질의 상기 기재의 합금 조성에 있어서, 두 금속에 의해 제공된 장점은 그들의 손상 없이 조합될 수 있다.

구리 침윤에 부가하여 철 - 구리 합금 분말이 캐리어 물질에 사용되고 구리 분말에 혼합된다면, 이러한 캐리어 물질의 높은 구리 함량에 도달할 수 있다.

본 발명의 밸브 시트 링의 총 구리 함유량은 바람직하게는 28 % w/w 보다 높고 40 % w/w 이내 범위이다.

상기 캐리어 물질의 특히 유리한 조성은 다음의 표에 기재된 바와 같다.

0.5 내지 1.5 % w/w C

0.1 내지 0.5 % w/w Mn

0.1 내지 0.5 % w/w S

>25 내지 40 % w/w Cu　(총량)

Balance(잔량) Fe.

바람직한 실시예에서 상기 기능적 물질의 합금 조성은 다음과 같다.

0.5 내지 1.2 % w/w C

6.0 내지 12.0 % w/w Co

1.0 내지 3.5 % w/w Mo

0.5 내재 3.0 % w/w Ni

1.5 내지 5.0 % w/w Cr

0.1 내지 1.0 % w/w Mn

0.1 내지 1.0 % w/w S

8.0 내지 22.0 % w/w Cu　(침윤된 것)

Balance(잔량) % w/w Fe.

이 경우의 기능적 물질은 통상적인 타입이다. 합금 요소들은 비용 집약적인 물질들이기 때문에 그것은 전체 밸브 시트 링에 있어서 기능 층의 그 분량을 각각 최소화하도록 시도된다. 밸브 시트 링이 대량 생산품이므로, 고가의 물질의 비율이 감소한다는 사실은 막대한 비용의 감소를 의미한다.

상기 기능 층의 또 다른 실시예에서는 다음의 기능적 물질로 이루어진다.

0.5 내지 1.5 % w/w C

5.0 내지 12.0 % w/w Mo

1.5 내지 4.5 % w/w W

0.2 내지 2.0 % w/w V

2.2 내지 2.8 % w/w Cr

0.1 내지 1.0 % w/w Mn

0.1 내지 0.5 % w/w S

12.0 내지 24.0 % w/w Cu　(침윤된 것)

Balance(잔량) % w/w Fe.

기능 층을 위한 재료의 선택은 밸브 시트 링을 만족시켜야 한다는 요구조건에 달려 있다. 기능적 물질이 요구 특성을 구비하고 있다면, 덜 비싼 다른 물질이 선택되어야 한다.

더욱이 본 발명은 또한 캐리어 물질로 이루어진 캐리어 층뿐만 아니라 기능적 물질의 기능 층을 포함하는, 분말 야금적인 기술에 의한 밸브 시트 링의 제조 방법에 관한 것으로, 다음과 같은 스텝으로 이루어진다.

-철-구리 합금 분말로 이루어지는 캐리어 물질을 이용하는 캐리어 층(2)을 제조하고,

-필요에 따라, 반 제품 내로 상기 캐리어 층(2)의 분말을 프레스 성형하고

-통상적인 분말 기능적 물질을 이용하여 기능 층을 제조하고,

-성형체 내로 분말을 프레스 성형하고,

-구리와 접촉하여 성형체를 소결함

이 경우의 기능 및 캐리어 층은 서로 다른 특성을 갖는다. 밸브 시트 링의 기능 층은 열 응력에 대하여 특별히 설계되는 반면, 캐리어 층은 필요한 강도 및 개선 된 열 전도율을 특징으로 한다. 또한 캐리어 물질은 철 - 구리 합금 분말로 이루어진다.

캐리어 층은 철 - 구리 합금 분말로 구성된다. 구리는 캐리어 층의 열 전도율 특성을 개선하는 반면에 철은 강도를 부여한다. 캐리어 층의 분말은 반제품으로 프레스 성형된다. 반제품 밸브 시트 링의 내부 에지에 대해 상기 링의 표면 경사는 관련 필요 사항에 맞게 조정될 수 있다. 본 발명의 가르침에 따라 수평 레벨에 관하여 경사 각도가 20 °와 40 °사이의 범위이다. 따라서 그것은 기능 층이 보다 강하게 또는 덜 강하게 설계하는 측면에서 결정될 수 있다.

캐리어 층의 미리 결정 가능한 테이퍼 형상의 결과로, 기능 층의 비율 결과적으로 비용은 최소화 될 수 있다. 이 반제품은 분말 기능적 물질로 피복 된 후, 성형체로 프레스 성형된다 상기 성형체는 소결 공정 동안 구리와 접촉하게 된다. 프레스된 성형체의 구멍은 모세관 작용에 의해 액체 구리가 공작물로 침윤하게 할 수 있다. 이러한 방식으로 구리로 공작물이 향상되어, 캐리어 및 기능 층의 지지 기능은 유지되는 반면에, 열 전도율은 크게 증가될 것이다.

본 방법의 바람직한 실시 예는 구리 분말과 결합되는, 캐리어 층의 철 - 구리 합금 분말을 제공하고, 총 합금에서 구리 분말의 비율이 15 % w/w 보다 높게 된다. 놀랍게도, 이전에 설명된 다음 공정에 의해, 구리의 열전도율이 지속적으로 증가하는 반면에, 철의 지지/캐리어 특성은 손상되지 않는다는 것을 발견 하였다. 구리 분말은, 철-구리 입자가 응집되도록 하고, 최대 15 % w/w의 그 함량이 비교적 낮으므로, 후자가 물질의 강도 면에서 수용할 수 없는 영향력을 갖지는 않을 것이다.

상기 방법의 특히 바람직한 실시 예는 흑연과 결합되는 철 - 구리 합금 분말을 제공하고, 총 합금에서 흑연의 함량이 0.5 % w/w 내지 1.5 % w/w에 달한다. 흑연의 윤활 효과는 캐리어 층의 표면의 시징(seizing)을 막는 방식으로, 밸브 시트 링의 수명을 연장한다.

상기 방법의 유용한 실시예는, 캐리어 층이 450 MPa 내지 700 MPa 범위의 가압력을 인가함으로써 의 6.5 g/㎤ 내지 7.5 g/㎤ 범위의 밀도를 갖는 반제품 구성 요소를 형성하도록 압축되는 것을 제안한다.

구리의 침윤은 공작물 내로 기공 덕트를 통하여 이루어지고 생성된다. 너무 높은 압력과 밀도는 구리가 공작물로 들어가는 것을 방해하고 한편 너무 낮은 압력과 밀도는 밸브 시트 링의 강도 요구조건에 부합할 수 없다.

본 발명의 가르침에 따라 적용된 가압력은 통상적인 가압력보다 낮고 그 결과 성형체가 낮도 밀도로 된다. 보다 낮은 밀도로 인하여 보다 많은 기공이 생성되고, 기공은 구리 침윤에 의해 채워진다. 이러한 방식으로 침윤에 의한 구리 흡수는 이제까지 얻을 수 있었던 것보다 높아 질 것이다.

상기 방법은 특정하고 복잡한 밸브 시트 링 특성이 치밀화된 성형체가 다층 구성인 것을 실현할 수 있도록 한다. 이는 다음과 같은 두 가지 이점을 제공한다: 한 편으로는, 비용 효율적인 재료는 단지 낮은 응력이 발생하는 밸브 시트 링의 분야에 사용된다. 한편으로는, 다양한 위치에서 적절히 합금 조성 및 층 두께를 변화시킴으로써 각각의 경우에 주어진 특성 요구에 맞출 수 있다.

소결 공정은, 구리의 용융 온도를 초과하는 온도에서 수행된다. 소결 공정 동안에 용융 구리는 모세관 작용을 통해 공작물의 개방 기공에 침윤하는, 그러한 방식으로 구리 침윤이 발생할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시 예는 다음의 도면에 의해 보여준다.

도 1은 밸브 시트 링의 단면도이고,

도 2는 기존 캐리어 층의 현미경 사진이고;

도 3은 새로운 캐리어 층의 현미경 사진이고;

도 4는 종래 기술 및 본 발명의 가르침에 따른 전체 밸브 시트 링의 열전도율의 다이어그램이고;

도 5는 종래 기술과 본 발명의 가르침에 따른 따른 캐리어 층의 열전도율의 다이어그램이다.

도 1은 밸브 시트 링 (1)의 단면도이다.

캐리어 층(2)은, 부피적으로, 밸브 시트 링 (1)의 가장 큰 부분을 형성하고, 밸브 시트 링 (1)의 상부에 위치하며 실질적으로 밸브 지지면으로 작용하는 기능층(3)을 구비한다.

밸브의 지지면에 대하여 가능한 병렬적으로 밸브 시트 링을 따라 연장되는 캐리어 층 (2)과 기능 층 (3) 간의 경사도를 명확하게 볼 수 있다.

여기서 시점에서 캐리어 층 (2) 및 기능 층 (3)을 만나는 지점에서 확산층 (4)을 형성한다. 상기 확산층(4)은 사전에 고밀도로 성형체를 소결하는 동안에 형성된다.

도면의 밸브 시트 링 (1)의 캐리어 층 (2)의 현미경 사진이 도 2 및 3에 도시되어 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 통상적인 캐리어 층 (2)의 미세 구조를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 밸브 시트 링 (1)의 캐리어 층 (2)의 현미경 사진을, 도시한다.

분명히 알 수 있는 바와 같이, 도 3의 캐리어 층 (2)의 현미경 사진, 상당히 높은 구리 함량을 보여 준다.

도 2와 도 3에서, 밝은 스팟과 공간은 구리 성분을 보여 주고 검은 스팟은 철 - 구리 성분을 보여 준다.

밸브 시트 링 (1), 캐리어 층(2)의 열전도율을 나타내는 그림은 도 4 및 도 5에 각각 도시되어 있다.

각 그림에서, 밸브 시트 링(1)을 제조하는 종래의 방법(종래기술: SDT)이 새로운 제조방법 (본 발명의 교시 : LDE)과 비교된다.

열전도율은 레이저 플래시 법을 활용하여 아헨공과대(RWTH Aachen)에서 측정 하였다.

도 4는 완성 된 밸브 시트 링 (1)의 열전도율을 나타낸다.

실시예 1의 기능 층 (3)의 조성은 실시예 2의 조성과 다르다.

종래 기술에 따른 기능 층 (3)은 공지된 것으로 가정된다.

캐리어 층의 조성물에 관하여 종래 기술과 본 발명의 교시에 따른 구별이 이루어진다.

본 발명의 교시에 따른 실시예 1 과 2의 열전도율은 종래 기술에 따른 실시예 1과 2의 열전도율을 초과하는 것을 확실하게 알 수 있다.

도 5는 기능 층 밸브 시트 링 (1)의 기능 층(3)의 2개의 다른 실시예에 대한 캐리어 층(2)의 열전도율을 나타낸다.

통상적인 종래의 캐리어 층 (2)의 열전도율은 48 W / m * K 에서 시작하여, 온도 가 상승함에 따라, 감소함을 알 수 있다.

반대로, 본 발명의 가르침에 따른 2개의 실시예에서 캐리어 층 (2)의 열 전도율은 평균적으로 70 W / m * K. 보다 약간 높다.

500 ℃ 의 온도에서 본 발명의 가르침에 따른 실시예 1 & 2 의 열전도율 (약 70 W / m * K)은 종래 기술에 따른 실시예 1 & 2의 열전도율 (약 38W / m * K) 보다 46 % w/w 높다.

본 발명은 다음 실시예에 의하여 보다 상세히 설명된다.

실시예

캐리어 물질로 이루어지는 캐리어 층은 반제품을 얻도록 550MPa의 압력으로 형성된다. 본 경우의 캐리어 물질은 구리 분말과 철-아연 합금 분말의 조합으로 이루어진다. 캐리어 층은 링 형태를 가지며, 상기 링은 매우 안쪽으로 경사진 기울기를 갖는다. 상기 반 제품은 분말 농도의 기능성 물질로 피복된 후 성형체로 프레스 성형되어 기능성 층을 만들게 된다. 상기 첨가된 구리는 소결 과정에서 용융되어 모세관 작용에 의해 성형체 내로 침윤된다. 완성된 밸브 시트 링의 캐리어 층의 합금 조성은, 1.2 % w/w C, 0.3 % w/w Mn, 0.2 % w/w S, 및 35 % w/w Cu, 기능성 층의 합금 조성은, 1.1 % w/w C, 9.7 % w/w Co, 1.4 % w/w Mo, 2.5 % w/w Ni, 3.0 % w/w Cr, 0.5 % w/w Mn, 0.5 % w/w S, 및 19.0 % w/w Cu, 와 같이, 철-아연 합금의 구리 함량, 구리 분말 및 구리 침윤의 구리 함량은 요약된다.

상기 제조된 밸브 시트 링은 고 강도, 양호한 열전도율 및 윤활성을 특징으로 한다.

Claims

캐리어 층(2)과 기능 층(3)을 포함하고, 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링에 있어서, 상기 캐리어 층(2)의 캐리어 물질이 25 % w/w 보다 높고 40 % w/w 이내 범위의 총 구리 함유량에서 55 W / m*K 를 초과하는 열전도율을 구비하고,
상기 캐리어 물질이 철-구리 합금을 포함하고, 상기 철-구리 합금의 구리 함유량이 5 % w/w를 초과하는,
것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
청구항 1에 있어서,
상기 캐리어 층(2)의 캐리어 물질이 65 W / m*K 를 초과하는 열전도율을 구비한 것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 철-구리 합금의 구리 함유량이 10 % w/w인 것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
상기 캐리어 물질이 철-구리 합금과 구리 분말의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
청구항 5에 있어서,
상기 구리 분말의 분량이 5 % w/w 내지 15 % w/w인 것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 4의 어느 하나에 있어서, 상기 캐리어 물질 또는 상기 기능성 층을 형성하는 기능성 물질이 침윤에 의해 부가된 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
청구항 7에 있어서,
총 구리 함량이 25 % w/w 보다 높은 것을 특징으로 하는 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.
다음과 같은 캐리어 층(2)을 형성하는 캐리어 물질이 구비되는 것을 특징으로 하는 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 4의 어느 하나에 따른 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.

0.5 내지 1.5 % w/w C
0.1 내지 0.5 % w/w Mn
0.1 내지 0.5 % w/w S
25 % w/w 보다 높고 40 % w/w 까지 Cu
Balance(잔량) Fe.
다음과 같은 기능 층(3)을 형성하는 기능적 물질이 구비되는 것을 특징으로 하는 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 4의 어느 하나에 따른 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.

0.5 내지 1.2 % w/w C
6.0 내지 12.0 % w/w Co
1.0 내지 3.5 % w/w Mo
0.5 내지 3.0 % w/w Ni
1.5 내지 5.0 % w/w Cr
0.1 내지 1.0 % w/w Mn
0.1 내지 1.0 % w/w S
8.0 내지 22.0 % w/w Cu
Balance(잔량) % w/w Fe.
다음과 같은 기능 층(3)를 형성하는 기능적 물질이 구비되는 것을 특징으로 하는 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 4의 어느 하나에 따른 분말야금적으로 제조된 밸브 시트 링.

0.5 내지 1.5 % w/w C
5.0 내지 12.0 % w/w Mo
1.5 내지 4.5 % w/w W
0.2 내지 2.0 % w/w V
2.2 내지 2.8 % w/w Cr
0.1 내지 1.0 % w/w Mn
0.1 내지 0.5 % w/w S
12.0 내지 24.0 % w/w Cu
Balance(잔량) % w/w Fe.
청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 4의 어느 하나에 따라,
캐리어 물질로 이루어지는 캐리어 층(2)과 기능적 물질로 형성되는 기능 층(3)를 포함하는 분말야금적인 기술에 의한 밸브 시트 링 제조 방법에 있어서,
철-구리 합금 분말로 이루어지는 캐리어 물질을 이용하는 캐리어 층(2)을 제조하고,
반 제품 내로 상기 캐리어 층(2)의 분말을 프레스 성형하고
통상적인 분말 기능적 물질을 이용하여 기능 층을 제조하고,
성형체 내로 분말을 프레스 성형하고,
구리와 접촉하여 상기 성형체를 소결하는 것을 특징으로 하는 분말야금적인 기술에 의한 밸브 시트 링 제조 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 캐리어 층(2)의 철-구리 합금 분말이 구리 분말과 결합되고, 상기 캐리어 층에서의 구리 분말의 분량이 5 % w/w 내지 15 % w/w인 것을 특징으로 하는 밸브 시트 링 제조 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 철 - 구리 합금 분말은 흑연과 결합되고, 상기 캐리어 층 내의 흑연의 분량이 0.5 % w/w 내지 1.5 % w/w인 것을 특징으로 하는 밸브 시트 링 제조 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 캐리어 층(2)는, 450MPa 내지 700MPa의 가압력을 가하여, 6.5 g/cm³ 내지 7.5 g/cm³의 밀도를 구비하는 반 제품 구성요소를 형성하도록 압축되는 것을 특징으로 하는 밸브 시트 링 제조방법.
청구항 12에 있어서,
상기 성형체는 다층인 것을 특징으로 하는 밸브 시트 링 제조방법.
삭제